Қолмен ұсталатын LIBS көмегімен ұсақ бөлшектердегі көміртекті in situ талдау және бағалау

Қысыммен жұмыс істейтін жабдықтың тұтастығын сақтау кез келген иесі/оператор үшін тұрақты шындық. Ыдыстар, пештер, қазандықтар, алмастырғыштар, сақтау цистерналары және онымен байланысты құбырлар мен бақылау-өлшеу құралдары сияқты жабдықтың иелері/операторлары жабдықтың сенімділігін бағалау және қауіпсіз және тиімді жұмыс істеу үшін жабдықтың тұтастығын қорғау үшін тұтастықты басқару бағдарламасына сүйенеді. Маңызды компоненттерді бақылау үшін әртүрлі бұзбайтын әдістер жиі қолданылады, себебі бұл компоненттердің дұрыс металлургиясын түсіну олардың сенімділігі мен қауіпсіз жұмыс істеуі үшін өте маңызды. Дұрыс емес материал түрін пайдалану апатты нәтижелерге әкелуі мүмкін.
Геометриясына немесе өлшеміне байланысты осы компоненттердің кейбірін (мысалы, ұсақ бөлшектер немесе құбыр жинақтары) көміртекті талдау және материалдың сапасын тексеру қиын болуы мүмкін. Материалды талдаудың қиындығына байланысты бұл бөлшектер көбінесе оң материалды анықтау (PMI) бағдарламасынан алынып тасталады. Бірақ негізгі ұсақ ұңғылы құбырларды қоса алғанда, кез келген маңызды бөлімдерді елемеуге болмайды. Маңызды жүйеде істен шығатын кішірек компонент үлкенірек компоненттің істен шығуымен бірдей әсер етуі мүмкін. Істен шығудың салдары аз болуы мүмкін, бірақ салдары бірдей болуы мүмкін: өрт, өңдеу зауытының тоқтап қалуы және жарақат.
Лазерлік индукцияланған бұзылу спектроскопиясы (LIBS) зертханалық аналитикалық әдістерден негізгі ағымға көшкен сайын, даладағы барлық компоненттердің қажетті көміртекті сынағының 100%-ын жүргізу мүмкіндігі саладағы үлкен олқылық болып табылады, ол жақында аналитикалық әдістермен толтырылды. Бұл қол технологиясы иелеріне/операторларына материалдық процестің сәйкестігіне осы компоненттерді сенімді және дәл тексеруге мүмкіндік береді және көміртекті талдауды қоса алғанда, материалды жергілікті жерде тексеру үшін кешенді шешім ұсынады.
1-сурет. SciAps Z-902 ER308L Weld ¼” кеңдігіндегі көміртекті талдау Дереккөз: SciAps (үлкейту үшін суретті басыңыз.)
LIBS – материалдың бетін абляциялау және плазма жасау үшін импульсті лазерді қолданатын жарық шығару әдісі. Борттық спектрометр плазмадан жарықты сапалы түрде өлшейді, элементтік құрамды анықтау үшін жеке толқын ұзындықтарын бөледі, содан кейін борттық калибрлеу арқылы сандық түрде анықталады. Қолмен ұсталатын LIBS анализаторларындағы ең соңғы инновациялармен, соның ішінде өте кішкентай шығыс саңылауларымен, қисық беттерді немесе ұсақ бөлшектерді тығыздамай, инертті аргон атмосферасына қол жеткізуге болады, бұл техниктерге өлшеміне немесе геометриясына қарамастан бөлшектерді сынауға мүмкіндік береді. Техниктер беттерді дайындайды, сынақ орындарын нысанаға алу және оларды талдау үшін ішкі камераларды пайдаланады. Сынақ аймағы шамамен 50 микронды құрайды, бұл техниктерге адаптерлерді қажет етпей, үгінділерді жинамай немесе құрбандық компоненттерін зертханаға жібермей, өте ұсақ бөлшектерді қоса алғанда, кез келген өлшемдегі бөлшектерді өлшеуге мүмкіндік береді.
Бірнеше өндірушілер коммерциялық тұрғыдан қолжетімді қолмен ұсталатын LIBS анализаторларын шығарады. Қолданбаңызға дұрыс анализаторды іздеген кезде, пайдаланушылар барлық қолмен ұсталатын LIBS анализаторлары бірдей жасалмағанын есте ұстауы керек. Нарықта материалды анықтауға мүмкіндік беретін, бірақ көміртегі мөлшерін анықтауға мүмкіндік бермейтін LIBS анализаторларының бірнеше моделі бар. Дегенмен, материалдың сапасын анықтау қажет болатын қолданбаларда көміртек өлшенеді және материал көміртегі мөлшеріне қарай бағаланады. Сондықтан көміртек кешенді тұтастықты басқару бағдарламасы үшін өте маңызды.
2-сурет. 1/4 дюймдік машина бұрандасының, 316H материалының SciAps Z-902 көміртекті талдауы. Дереккөз: SciAps (үлкейту үшін суретті басыңыз.)
Мысалы, 1030 көміртекті болат материалдағы көміртек мөлшерімен анықталады, ал материал атауындағы соңғы екі сан номиналды көміртек мөлшерін анықтайды – 0,30% көміртек 1030 көміртекті болаттағы номиналды көміртек болып табылады. Бұл 1040, 1050 көміртекті болат және т.б. сияқты басқа көміртекті болаттарға да қатысты. Немесе егер сіз 300 сериялы тот баспайтын болатты бағалап жатсаңыз, көміртек мөлшері 316L немесе 316H материалы сияқты материалдың L немесе H маркасын анықтау үшін қажетті негізгі элемент болып табылады. Егер сіз көміртекті өлшемесеңіз, сіз тек материал түрін анықтайсыз, материал маркасын емес.
3-сурет. HF алкилдеу қызметтеріне арналған 1 дюймдік s/160 A106 қондырғысының SciAps Z-902 көміртегі талдауы Дереккөз: SciAps (үлкейту үшін суретті басыңыз.)
Көміртекті өлшеу мүмкіндігі жоқ LIBS анализаторлары тек рентгендік флуоресценция (XRF) құралдарына ұқсас материалдарды ғана анықтай алады. Дегенмен, бірнеше өндірушілер көміртегі мөлшерін өлшеуге қабілетті қолмен ұсталатын LIBS көміртегі анализаторларын шығарады. Анализаторлардың ішінде өлшемі, салмағы, қолжетімді калибрлеу саны, тығыздалған және тығыздалмаған беттерге арналған үлгі интерфейсі және талдау үшін ұсақ бөлшектерге қол жеткізу сияқты кейбір негізгі айырмашылықтар бар. Шығу тесіктері кішкентай LIBS анализаторлары сынау үшін аргон тығыздағышын қажет етпейді және виджеттерді сынау үшін басқа LIBS анализаторлары немесе OES құрылғылары талап ететін виджет адаптерлерін қажет етпейді. Бұл әдістің артықшылығы - техниктерге PMI процедурасының кез келген бөлігін арнайы адаптерлерді пайдаланбай тексеруге мүмкіндік береді. Пайдаланушылар құралдың мақсатты қолданбаның қажеттіліктерін қанағаттандыра алатынын анықтау үшін анализатордың әртүрлі функцияларын зерттеуі керек, әсіресе қолданба 100% PMI талап етсе.
Қолмен ұсталатын LIBS құралдарының мүмкіндіктері далалық талдауды басқару тәсілін өзгертуде. Бұл құралдар иесіне/операторға кіріс материалын, пайдаланудағы/винтаждық PMI материалын, дәнекерлеу материалдарын, дәнекерлеу материалдарын және олардың PMI бағдарламасындағы кез келген маңызды компоненттерді талдау құралын ұсынады, кез келген активтердің тұтастығы бағдарламасы үшін тиімді және сенімді шешім ұсынады. Құрбандық бөлшектерін сатып алу немесе үгінділерді жинау және оларды зертханаға жіберу және нәтижелерді күту сияқты қосымша еңбек немесе шығындарсыз тиімді шешім. Бұл портативті, қолмен ұсталатын LIBS анализаторлары пайдаланушыларға бірнеше жыл бұрын болмаған қосымша функцияларды ұсынады.
4-сурет. SciAps Z-902 1/8 дюймдік сымының, 316L көміртекті талдауы Материал көзі: SciAps (үлкейту үшін суретті басыңыз.)
Активтердің сенімділігі жабдықтардың сәйкестігін және қауіпсіз және тиімді жұмыс істеуін тексеру үшін қазір далада толығымен енгізілген кешенді материалдарды тексеру бағдарламасын қамтиды. Тиісті анализаторды зерттеу және қолдануды түсіну арқылы иелері/операторлары енді геометриясына немесе өлшеміне қарамастан, активтердің тұтастығы бағдарламасындағы кез келген жабдықты сенімді түрде талдап, бағалай алады және нақты уақыт режимінде талдау жасай алады. Енді ұсақ калибрлі маңызды компоненттерді лезде, сенімді және дәл талдап, иелеріне/пайдаланушыларына жабдықтың тұтастығын қорғау үшін маңызды шешімдер қабылдау үшін қажетті деректерді беруге болады.
Бұл инновациялық технология иелеріне/операторларына көміртегі өрісін талдаудағы олқылықтарды толтыру арқылы жабдықтарының тұтастығы мен сенімділігінің жоғары деңгейін сақтауға мүмкіндік береді.
Джеймс Террелл - қолмен ұсталатын XRF және LIBS анализаторларын өндіруші SciAps, Inc. компаниясының бизнесті дамыту – NDT жөніндегі директоры.
Біздің 10 жылдық мерейтойымызды атап өту үшін конференция мыңдаған қатысушылар мен жүздеген экспоненттерді жинап, құрастыру технологияларының, жабдықтарының және өнімдерінің ең соңғы жетістіктерін көрсетті. Күнтізбеңізді белгілеп, қатысушылар жаңа ресурстарды ашатын, ең жаңа технологиялар мен өнімдерді бағалайтын, сала мамандарынан білім алатын және тәжірибелі мамандармен байланысатын осы маңызды іс-шараның бір бөлігі болуды жоспарлаңыз.
Таңдаған жеткізушіңізге ұсыныс сұрауын (RFP) жіберіп, қажеттіліктеріңізді егжей-тегжейлі сипаттайтын түймені басыңыз


Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 24 шілде